全自动气体保护焊新工艺检测质量控制

全自动气体保护焊新工艺检测质量控制小组名称王桂琴QC小组单位名称哈尔滨新立建设工程质量检测有限公司一、项目简介2007年，我公司接到了中国石油哈石化分公司工程技术服务移动式管道工作站焊接检测任务。该焊接工艺组合了全自动气体保护焊和氩弧焊的焊接工艺,适用于焊接厚度在4～14mm之间不等的管焊件。工作站是根据用户的使用要求而专门设计的数控管道预制线，结构紧凑，自动化程度较高，由于缺乏实际操作经验，掌握起来有一定的难度，焊接合格率低。二、小组概况小组名称王桂琴QC小组成立时间2007年5月课题名称全自动气体保护焊新工艺检测质量控制平均TQC受教育时间60学时课题类型攻关型活动时间2007年5月至2007年10月小组人数8人出勤率100%QC小组成员一览表序号姓名性别年龄文化程度小组分工职务1王桂琴女52大专QC策划人组长2李彤男36大专方案策划指导组员3张光男49大专方案实施组员4金国双男58大专检测组员5胡家素男45大专资料记录组员6张建男45大专资料记录组员7崔志强男29中技方案实施组员8孔祥顺男26中技方案实施组员制表：胡家素小组活动情况：王桂琴QC小组注册时间为1996年，该次集体活动12次，月均3次，出勤率100%，合理化建议5条，采纳4条，实施4条，采纳、实施率均为80%。合理化建议表序号建议人建议内容采纳情况实施情况1张建对焊材进行筛选，确定合适的材质否否2金国双通过实验加强工艺规范是实施3李彤通过实验确定混合气体的比例是实施4崔志强通过实验确定焊材是实施5张光通过实验确定气体纯度是实施制表：崔志强三、选题理由1、工程技术服务移动式管道工作站是国内较先进的焊接专用设备，通过科学检测尽快的掌握是本公司焊接实力的体现，为全面推广气保焊积累了一定的经验。2、工程技术服务移动式管道工作站是数控自动化生产线，可以提供批量的焊接接头，能提高生产效率。3、全自动气体保护焊是新工艺、新设备，数据复杂，焊接工艺参数不宜调试，焊接缺陷难以控制，实际一次焊接合格率仅为：88.2%，不能满足焊接工艺要求。调查表焊接日期焊接数量翻修数量合格率2007.6.320480%2007.6.515193.3%2007.6.8120100%2007.6.1021385.6%合计：68888.2%制表：孔祥顺时间：2007.6.15为了完善检测手段，使新设备尽快投入到生产，选择了该课题。四、现状调查对影响工作站焊接一次合格率的问题统计如下:序号项目频数频率％累计频数累计频率％１工序不合理1476414764２人员素质低361618380３工作积极性差177.820087.84管理不到位156.421594.25其它135.8228100合计：N=228制表：张光时间：2007.6.20频数＝228累计频率数００％工序不合理人员素质低工作积极性差管理不到位其它64%80%87.8%94.2%100%图：排列图制图：张光时间：2007.6.20结论：工序不合理占64%，而关键是少数的，只要调整工艺，就能提高一次焊接合格率。五、目标确定目标：调整工艺目标值：焊缝一次透视合格率≥98%，比原合格率88.2%提高10个百分点。可行分析：合理性:根据AOTO公司的培训资料，产品说明书和同类产品的数据统计而来。必须性:检测任务下达的一次透视合格率以及其包含的工艺要求。达标性:根据焊缝检测报告显示，2007.6.42007.6.8两天的一次透视合格率均接近98.8%。六、原因分析图：因果分析图七、要因确认要因确认表序号末端因素确认方法确认情况负责人是否要因1经验不足公司自评施焊人员都是技术过硬的骨干，有着多年的焊接经验张建否2专业知识少公司自评施工人员中有焊接专业毕业的大学生，也有公司聘请的技师，有丰富的专业知识张光否3性能不熟练厂家测评在厂家指导下，对米勒DW402数字化焊机有一定得了解崔志强否4坡口加工误差大现场检测工作站中有先进的智能坡口加工设备，能保证坡口的加工精度胡家素否5焊缝成型差现场检测焊缝成形差的原因有两种：混合气体和工艺参数。现场工作时，全自动气体保护焊的保护气体是Ar+CO2的混合气体，在工艺参数合理的情况下，可以保证高质量的焊缝。排除这点，混合气体不均匀就是导致焊缝成型差的原因。孔祥顺是6层间未融合现场检测全自动气体保护焊是由TIG+GTAM组合焊接，TIG焊接时的热量集中，可以确保证高质量的焊缝。所以，工艺不规范就是导致层间未融合原因。崔志强是7气孔射线探伤从焊缝探测底片中可看出，气孔是焊接中产生的主要缺陷，制约产品的优良。不能满足焊接制作的要求。孔祥顺是制表：胡家素时间：2007.7.15小组从“人、机、料、法、环”五个方面找出了7个末端因素，通过成员的逐一验证，确定了影响工作站焊接合格率的主要原因是：焊缝成型差、层间未融合、气孔。八、制定对策针对以上主因,小组成员制定了相应的对策：表：对策计划表序号要因对策目标措施地点责任人完成时间1焊缝成形差调整气体混合比例改善焊缝成型气体配比率为20%Ar+80%CO2现场李彤2007.72焊接参数不当调整焊接参数消除未融合正交试验现场张光2007.73气孔调整施工工艺加强气保力度1.采用药芯焊丝，进行气渣联合保护2.提高CO2气体的纯度3.采用爬坡焊现场张建2007.7制表：李彤时间：2007.7.20九、对策实施实施一实施项目焊缝成形差CO2和Ar都是气体保护焊中的常用气体，但是二者在焊缝的成形上有明显的区别：Ar较纯时，熔深较深，焊道较窄，从经济成本上考虑不可取；CO2较纯时，熔宽增大，呈梨形。小组采用了李彤同志的合理化建议，决定对CO2气体和Ar重新配比混合，来改善焊缝的成型。通过我们大量实验发现，Ar含量过大时，导致焊接电弧拉长，甚至出现熄弧，成形不理想；CO2含量过大时，导致合金元素烧损增大，焊缝机械性能下降，飞溅增多，成形不理想。因此，我们认为20%Ar+80%CO2是比较理想的配比。实施二实施项目焊接参数不当正交实验小组采用了张光同志的合理化建议，决定用正交实验寻找合适的组合，来规范工艺。根据理论分析和实际操作经验，确定因素和位极。（以φ114×5的钢管为试件）因素位极表因素焊丝直径（mm）电压（V）电流（A）位极10.820-22110-130位极21.224-26140-150制表：张光时间：2007.8选用L8（2³）正交实验表，按照因素上列，位极对号入座的原则，制定实验方案。因素位极表位极焊丝直径（mm）电压（V）电流（A）11112212312242215112621171218222制表：李彤时间：2007.8按照正交表的要求，严格进行了8次实验实验结果如下：实验结果表位极焊丝直径（mm）电压（V）电流（A）综合评分111168.3221296.8312269.6422169.2511270.2621171.3712122.5822273.393.2Ⅰ284.7314.0312.0T=635.4Ⅱ350.7321.4322.8R667410.2制图：孔祥顺时间：2007.8最好的组合反映了最优秀的工艺指标。实验结果可以看出第二组较为理想，为A2、B1、C2，R值的比较，B＞A＞C制图：李彤时间：2007.8通过算一算的结果做出趋势图，从图中很直观的可以看出最佳组合为A1、B2、C2，结果有差异。我们又按2组结果，分别进行4次实验，经过计算，发现A2、B1、C2是最佳组合。工艺规范表制图：崔志强时间：2007.8实施三实施项目气孔1、采用药芯焊丝，进行气渣联合保护根据张建同志的合理化建议，小组决定改变焊材的使用。采用药芯焊丝，减小焊接飞溅，与CO2一起构成对液态金属的气渣联合保护，有冶金处理作用，有效的减少了气孔产生。药芯焊丝与实芯焊丝焊接缺陷对照表制表：张建焊缝余高对比名称允许偏差实际偏差实芯焊丝焊缝0-3mm1.5mm药芯焊丝焊缝0-3mm0.2mm2、提高CO2气体的纯度。根据金国双同志的合理化建议，小组决定提高CO2气体的纯度。二氧化碳纯度大约为99.5%，将气瓶倒立1-2小时，在CO2供气管路中串接无水CaCl2干燥剂，这样的提纯效果比较好。3、采用爬坡焊，熔化金属在重力的作用下流向熔池尾部，使电弧正下方液体金属层变薄，有利于焊道两侧的熔合，从而形成优质的焊接接头。十、效果检查⑴目标值的比较：透视一次合格率为99%。工艺评定9293949596979899实施前目标值实施后实施前目标值实施后99%98%88.2%⑵经济效益王桂琴QC小组通过5-10月的技术攻关，共焊接1263道焊口，比采用手工焊节约160个人工，焊机台班80个。经济效益证明１．RT检测提高11个百分点，节约：1263×7×0.11×38=36955.38元２．节约人工：160×120=19200元３．节约设备（台班）69.42×80=5530.6元总计:61685.98元十一、巩固和标准化⑴标准化此次检测中所采用的检测技术方法在以后同类工程中推广应用，检测技术资料已经归档。⑵巩固效果管道焊接检测完毕，经过监理，质量监督站，劳动部门检验，未发现质量问题.注:该项目建设单位:中国石油哈尔滨石化分公司监理单位:吉林工程建设监理有限公司检测单位:哈尔滨新立建设工程质量检测有限公司十一、总结和下一步打算本次QC小组活动的同时，参加了哈尔滨石化分公司大芳烃、MTBE等装置的建设工作。小组认为：1、通过科学检测使工作站的焊接效率提高为分公司增加了一个利润点。2、优化了焊接结构，提供了更强的作业能力。3、小组整体素质有所提高。QC小组活动调查表：项目活动前（计分）活动后（计分）质量意识44个人能力24QC知识23解决问题信心35团队精神25自我评价雷达图：制表：李彤时间：2007.10通过雷达图可以看出团队精神提高了很多，解决问题的能力和个人能力也有了相对提高.我们将如何通过科学检测提高移动工作站的焊材加工效率作为下一个活动课题，并作了详细的安排，进入PDCA循环。再见！